Lokale Oberflächenvorbehandlung von Luftfahrzeugstrukturen aus Aluminiumlegierungen für geklebte Reparaturen

Im Forschungsprojekt „Fortschrittliche Flugzeugstrukturen (FFS)“ forschen Airbus, das WIWeB und verschiedene DLR Institute gemeinsam an neuen Technologien für zukünftige Luftfahrtzeuge. Die Entwicklung von Reparaturverfahren für dünne metallische Strukturen ist dabei ein Untersuchungsgebiet. Für Luftfahrzeugbauteile aus Aluminiumlegierungen müssen bei klebtechnischen Reparaturen die Oberflächen lokal vorbehandelt werden, um hohe Haftkräfte und die Dauerhaftigkeit, d.h. primär eine Alterungsbeständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen, zu erreichen.

Zusammen mit dem Kooperationspartner Airbus soll die lokale Vorbehandlung mittels „Dalistick“ untersucht werden. Hierbei handelt es sich um ein mobiles Gerät, das durch Anodisieren (elektrochem. Oxidation) die Oberflächen für das Kleben modifiziert. Ziel der Arbeit ist der Wissensaufbau um die Funktion, Wirkung des Verfahrens und Leistungsfähigkeit der so erzeugten Klebungen.

Die Arbeit beinhaltet im Wesentlichen folgende Arbeitspakete (optional):

  • Literaturrecherche zu den Themengebieten Kleben von Aluminiumlegierungen, Oberflächenvorbehandlung für die Reparatur von Aluminiumstrukturen mit dem Schwerpunkt elektrochemische Prozesse
  • Vorbehandeln, d.h. Anodisieren von Aluminiumproben mittels robotergeführtem „Dalistick“ unter Variation der Prozessparameter (OTN)
  • Durchführung oberflächenanalytischer Untersuchungen (REM, EDX, IR, XPS) zur Charakterisierung der erzeugten Oberflächen in Hinblick auf Korrosionsschutz und Klebbarkeit (ED)
  • Untersuchung der Elektrolyten mittels chemischer Analytik (ED)
  • Herstellung und Prüfung von Klebeproben (Schälproben) sowie anschließender Bewertung der Bruchbilder mit Hilfe geeigneter Analytik (OTN, ED)
  • Durchführung von beschleunigten Alterungstests geklebter Proben (ED)
  • Auswertung, Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse

 

Die experimentellen Arbeiten sollen teils am WIWeB in Erding (ED) und bei Airbus CRT in Ottobrunn (OTN) durchgeführt werden. Hauptarbeitsort ist dabei das WIWeB. Eine Unterkunft im Fliegerhorst Erding kann bei Bedarf ggf. zur Verfügung gestellt werden.

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Elisa Arikan (WIWeB), ElisaArikan@bundeswehr.org

PD Dr.-Ing. habil. Jens Holtmannspötter (WIWeB), JensHoltmannspoetter@bundeswehr.org